«Экология» с греческого — это «наука о доме».
Экология человека — интегральная наука о
взаимоотношениях человека с окружающей средой.
Экологическая культура — показатель
качества жизни, уровня социально-экономического развития,
зрелости и прогрессивности общественной системы
Существует мнение, что экологи, лоббируя «зеленую повестку», неоправданно завышают экологические требования к автомобильной технике. Экологический максимализм «зеленых» иногда приводит к нарушению баланса интересов «экология-производитель-потребитель».
Завышенные экологические требования приводят к усложнению конструкции двигателя и систем очистки отработавших газов и, как следствие, к удорожанию автомобиля и сокращению его ресурса.
В результате вред окружающей среде от безудержного производства и массовой утилизации автомобильной техники превышает экологический вред от собственно процесса ее эксплуатации.
Проведем анализ по следующему плану:
1. Какие свойства моторного масла влияют на долговечность двигателя и ресурс самого моторного масла?
2. Что такое сульфатная зольность?
3. Почему мнение о том, что низкозольные моторные масла хуже защищают двигатель от износа — заблуждение и в чем заключается концепция низкозольного моторного масла?
4. Виды и выбор низкозольных моторных масел по классификации АСЕА.
5. Подведем итоги.
Какие свойства моторного масла влияют на моторесурс двигателя и срок службы моторного масла
В основе комплексной защиты двигателя и моторного масла лежат такие физические явления:
1. Вязкость моторного масла обеспечивает формирование масляной пленки на рабочих поверхностях деталей, которая создает благоприятный гидродинамический режим трения;
2. Полимерно-синтетические базовые масла с выраженной полярной молекулярной структурой — полиэстеры и алкилированные нафталины — создают дополнительный противоизносный эффект;
3. Противоизносные присадки также обладают полярной структурой молекул и образуют на рабочих поверхностях деталей липкий адсорбционный слой, который усиливает масляную пленку, снижая трение и износ;
4. Противозадирные ЕР присадки (extreme pressure) способны локально активироваться при высоких контактных давлениях и температурах, вступают в реакцию с металлом и образуют защитную хемосорбционную пленку, которая и создает противозадирный эффект;
5. Соединения цинка-фосфора-серы в виде присадки диалкилдиофосфата цинка (ZDDP) обеспечивают комплексную защиту двигателя от износа, а масла — от окисления и старения;
6. Соединения щелочных металлов — кальция и магния — обеспечивают чистоту системы смазки и механизмов двигателя, а также нейтрализуют растворенные в масле кислотные оксиды серы и азота.
7. Прочие функциональные присадки, которые не влияют на работу систем очистки отработавших газов.
Таков типовой компонентный состав моторных масел «старой школы». Однако, в связи с внедрением природоохранных технологий традиционные пакеты присадок на основе соединений металлов оказались губительны для таких систем, как каталитический нейтрализатор отработавших газов и сажевый фильтр GPF/DPF.
Инженеры, химмотологи и химики обратили свои взоры на альтернативные способы защиты двигателя и моторного масла не в ущерб экологическим системам автомобиля.
Что такое сульфатная зольность и низкозольные моторные масла
Сульфатная зольность моторного масла — это уровень содержания в нем минеральных солей преимущественно серной кислоты — сульфатов. Определяется в лабораторных условиях путем сжигания навески моторного масла и измерения процентного количества твердого остатка.
Соединения магния, кальция, цинка, молибдена и других металлов содержатся в противоизносных, противозадирных, моющих и щелочных присадках. При работе двигателя моторное масло попадает в зазоры цилиндропоршневой группы и канавки поршневых колец, где, сгорая, образует золу, схожую на накипь в чайнике.
Помимо того, что зола обладает абразивным действием на детали ЦПГ, она также вызывает отравление катализаторов в системах очистки отработавших газов. Каталитический нейтрализатор и сажевый фильтр постепенно покрываются тонким слоем золы, теряют свои каталитические свойства и быстро закоксовываются.
Итак, мы подошли к вопросу, почему разработчики и производители смазочных материалов массово переходят на моторные масла со сниженной сульфатной зольностью. Мотивы следующие:
1. Ужесточение экологических норм потребовало повысить эффективность и долговечность систем очистки отработавших газов;
2. Поколение двигателей «новой школы» моторостроения с изначально повышенным угаром моторного масла обострило проблему абразивного износа цилиндропоршневой группы и отравления катализатора под действием зольных осадков;
3. Современные технологии позволили принципиально пересмотреть концепцию моторного масла с высоким содержанием зольных присадок в пользу композиций с низким золообразованием.
Вывод: утверждение, что полнозольные Full SAPS моторные масла лучше защищают двигатель от износа, — миф, который опровергнут внедрением принципиально новых и более эффективных низкозольных масел
Почему мнение, что низкозольные моторные масла хуже защищают двигатель от износа, — заблуждение и в чем заключается концепция низкозольного моторного масла:
1. Использование полимерно-синтетических базовых масел с полярной молекулярной структурой — полиэстеров (РОЕ) и алкилированных нафталинов (NA) — позволило компенсировать сокращение в масле высокозольных противоизносных и противозадирных присадок;
2. Отказ от присадок на основе органических солей металлов в пользу полностью органических присадок без содержания металлов, например, комплексной присадки на основе эфиров дитиофосфорной кислоты обеспечил противоизносный и антиокислительный эффект, идентичный диалкилдитиофосфату цинка ZDDP, но без образования зольных осадков в ЦПГ и катализаторе;
3. Общее ограничение содержания серы в моторном топливе позволило сократить количество моюще-нейтрализующих присадок на основе кальция и магния. Например, содержание серы в дизельном топливе экологического класса К5 (Euro 5) относительно уровня, действующего до введения экологических нормативов, сократилось с 0,2% до 0,001% — то есть в 200 раз!
4. Применение систем рециркуляции отработавших газов EGR радикально снизило образование оксидов азота при сгорании рабочей смеси в цилиндрах двигателя, что также позволяет снизить количество щелочных присадок на основе кальция и магния в моторных маслах.
Виды и выбор моторных масел со сниженной сульфатной зольностью
Ассоциация европейских автопроизводителей АСЕА наиболее строго и структурировано классифицирует моторные масла как по эксплуатационным свойствам, так и по степени зольности. На примере АСЕА давайте и рассмотрим актуальные спецификации моторных масел с примерами самых популярных позиций в ЕвроАвто.
SAPS (Sulphated Ash — сульфатная зола, Phosphorus — фосфор, Sulphur — сера) — маркировка моторных масел со сниженными сульфатной золой, фосфором и серой.
LSPI (Low Speed Pre-Ignition) — преждевременное воспламенение рабочей смеси на такте сжатия из-за попадания моторного масла в цилиндры двигателя. Возникает на низких оборотах коленчатого вала и высоких нагрузках.
Внимание!
При выборе моторных масел следует руководствоваться требованиями автопроизводителя к каждой конкретной модели автомобиля! Если конструкция автомобиля не рассчитана на использование моторных масел со сниженной зольностью или, напротив, на полнозольные моторные масла, это может привести к неисправности двигателя и системы очистки отработавших газов.
Подведем итоги
Итак, мы провели обзор и анализ моторных масел со сниженным золообразованием и, насколько это возможно, развенчали миф о том, что «полнозольные» масла лучше защищают двигатель от износа. Вот выводы:
1. Защита двигателя от износа, а моторного масла от окисления-старения может быть обеспечена различными способами, и применение так называемых «полнозольных» масел — это вовсе не безальтернативный способ.
2. Задача по обеспечению расчетного моторесурса двигателя и повышению эффективности систем очистки отработавших газов заключается в комплексном подходе, который подразумевает радикальное ограничение содержания серы в моторных топливах, снижение образования оксидов азота в рабочем процессе двигателя и отказ от функциональных присадок на основе соединений металлов в пользу полностью органических соединений, не образующих зольные отложения.
3. При подборе моторного масла следует неукоснительно следовать рекомендациям автопроизводителя к каждой конкретной модели автомобиля, так как их нарушение может сократить либо моторесурс двигателя, либо эффективность и долговечность системы очистки отработавших газов.
На этом завершим рассмотрение темы «Низкозольные моторные масла созданы в угоду экологии и в защите двигателя малоэффективны? Развенчание мифа».
Павел Долгий — технический специалист по автомобильным смазочно-эксплуатационным материалам.
До новых встреч на страницах сайта ЕвроАвто!